Вес и масса – вечная путаница
Удивительно, как много людей, употребляя слова «масса» и «вес», не понимают их различие с точки зрения физики и подразумевают одно и то же. Между тем, это различие принципиально и огромно…
Масса
Начнем с массы. Масса определяет инерционные свойства тела. Что это означает? Инертность – это способность тела сопротивляться изменению его состояния движения под действием силы. Попробуйте остановить катящийся по инерции футбольный мяч. А потом – катящийся с той же скоростью по инерции автомобиль. В последнем случае сделать это гораздо тяжелее, потому что автомобиль обладает большим количеством материи. И можно сказать, что автомобиль обладает большей массой. Измеряется масса в килограммах, а обозначается буквой m . Масса тела всегда постоянна.
Что касается веса, то это сила. Как и любая другая сила, это векторная величина (имеющая направление действия) и измеряется она в ньютонах . По определению, вес – сила, с которой тело действует на опору или подвес:
Если человек массой 70 кг неподвижно стоит на полу, какие силы на него действуют с точки зрения классической механики? Всего две. Одна из них – сила тяжести, направленная вертикально вниз. Эта та сила, с которой Земля притягивает человека, и она равна произведению массы человека m на ускорение свободного падения g (для Земли – 9,81 м/с2, округлим это значение до 10). Таким образом, эта сила будет равна mg =70*10=700Н. Часто эту силу также измеряют в килограмм-силах, кгс . Ее величина равна весу тела массой в 1 кг, поэтому обыватели часто измеряют вес в килограммах и именно поэтому часто возникает путаница с весом и массой.
Вторая сила – это сила реакции опоры N . Человек давит на пол, а пол этому сопротивляется – ровно с такой же силой, как и сила тяжести. Эта сила направлена в противоположное направление и равна по величине силе тяжести. Суммарная же сила равна F=mg-N=0 .
Вы можете спросить – зачем всё это, если сила тяжести и вес – одно и то же? Ничего подобного, это абсолютно разные вещи, просто в данном примере они совпадают. Рассмотрим космонавта, находящегося во взлетающей ракете. На него также действует сила тяжести и сила реакции опоры, но плюс к этому добавляется сила, толкающая космонавта вверх вместе с ракетой. В этом случае сила реакции опоры N будет превышать силу тяжести mg , и вес космонавта возрастет, он испытает перегрузку, хотя сила тяжести и масса космонавта не изменились.
На самом деле, вес для физиков является незначащим термином. С точки зрения физики его правильней называть просто силой, а слово «вес» – это просто дань языковой традиции.
В земных условиях люди обычно приравнивают вес и массу, да и шкала у всех весов откалибрована для земной силы тяжести. Однако, взаимодействие веса и массы очень интересно наблюдать в условиях, отличных от Земли. Так, на Луне сила тяжести меньше земной в 6 раз, соответственно, вес космонавта также будет меньше в 6 раз. При этом масса его останется неизменной. Если мы попробуем забить на Луне гвоздь в доску, то молоток будет весить в 6 раз меньше. Но при ударе по шляпке, он будет воздействовать на гвоздь с той же силой, что и на Земле, потому что масса молотка не изменилась.
Итог. Масса – неотделимое свойство любого тела. Если спортивное ядро массой 7 кг тяжело метнуть на Земле, то точно также тяжело его будет метнуть и в условиях невесомости, несмотря на то, что его вес будет равен нулю.
Если тебе понравилась статья, подписывайся на канал, расскажи о нем в соцсетях, а уж мы постараемся не ударить в грязь лицом )
Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/pronauka/ves-i-massa—vechnaia-putanica-5d0f1cf827e94d00b074e882
Вес в физике как пишется
Численная величина силы тяжести, действующей на тело, находящееся вблизи земной поверхности: P=mg, где m — масса тела, g — ускорение свободного падения (или ускорение силы тяжести). Поскольку масса тела — величина постоянная, а значение g изменяется на Земле с широтой и высотой над ур. м. (соответствующую ф-лу ( см. УСКОРЕНИЕ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ)), то соотв. при этом изменяется и В. тела. Измеряется В. тела в ед. силы (Н, кгс, дин и др.).
Значения в других словарях
- вес — вес I м. 1. Сила тяжести. 2. Тяжесть какого-либо тела, определяемая при взвешивании. 3. перен. Значение, влияние, авторитет. II м. устар. 1. Система мер, служившая для измерения тяжести в торговой, медико-фармацевтической и т.п. практике. 2. Единица такой системы мер. Толковый словарь Ефремовой
- вес — Ве́сить, связано чередованием с висе́ть; ср. лат. pondus «вес»: pendō «вишу»; см. Mi., LP 122; EW 392. Этимологический словарь Макса Фасмера
- вес — ВЕС, а (у), м. 1. (мн. а, ов). Количество вещества, определяемое мерой массы (в 1 знач.). В. товара. Весом в один килограмм. Продать на в. или (прост.) с весу (взвесив). Борец тяжёлого веса. На в. золота ценить что-н. (перен.: очень высоко). Толковый словарь Ожегова
- ВЕС — ВЕС — сила, с которой тело действует на горизонтальную опору (или подвес) — препятствующую его свободному падению. Численно равен произведению массы тела на ускорение свободного падения. Большой энциклопедический словарь
- вес — ВЕС -а (-у); м. 1. Физ. Сила тяжести. 2. Разг. и спец. Количество, масса кого-, чего-л., определяемая взвешиванием. В. товара, багажа. Борец лёгкого, тяжёлого веса. Контейнер весом в сто килограммов. Набрать, потерять вес. Толковый словарь Кузнецова
- вес — сущ., кол-во синонимов: 26 абас 2 автовесы 1 авторитет 35 авторитетность 23 ансырь 2 бремя 36 брутто 1 брутто-вес 1 вага 18 важность 86 влияние 17 груз 29 давило 3 значение 27 значимость 22 кин 2 нетто-вес 1 престиж 11 сверхвес 1 сила 117 тяга 45 тягость 19 тягота 9 тяжесть 42 цена 31 ценность 26 Словарь синонимов русского языка
- вес — сущ., м., употр. часто (нет) чего? веса и весу, чему? весу, (вижу) что? вес, чем? весом, о чём? о весе; мн. что? веса, (нет) чего? весов, чему? весам, (вижу) что? веса, чем? весами, о чём? о весах. Толковый словарь Дмитриева
- вес — 1) -а (-у), м. 1. Тяжесть какого-л. тела, определяемая взвешиванием. Вес чемодана 10 кг. Определить вес. Прибавить в весе. Продавать на вес. Весом в 20 кг. || физ. Малый академический словарь
- вес — ВЕС, веса (у), мн. веса (спец.), ·муж. 1. Тяготение тела к земле, давление тела на какую-нибудь поверхность (физ.). 2. Выражаемая в числовых отношениях тяжесть тела (определяется при помощи весов). Определить вес. Кулек весом в 5 ·кг. Сколько в нем весу. Толковый словарь Ушакова
- вес — см. >> авторитет, важность, достоинство, значение см. также -> на вес золота, с весом Словарь синонимов Абрамова
- вес — орф. вес, -а и -у, мн. -а, -ов Орфографический словарь Лопатина
- Вес — То же, что весовая функция. Математическая энциклопедия
- ВЕС — ВЕС, сила ГРАВИТАЦИОННОГО притяжения тела. Вес тела равен произведению массы тела на ускорение свободного падения. Масса остается постоянной, но вес зависит от расположения объекта на поверхности Земли. С увеличением высоты вес уменьшается. Научно-технический словарь
- вес — На вес золота — о ком- чем- н. очень редком, малодоступном и поэтому очень ценном. ► В пустыне вода на вес золота. На весу — в висячем положении. ► Держаться навесу. Фразеологический словарь Волковой
- вес — Вес/. Морфемно-орфографический словарь
- вес — 1. вес, весы, веса, весов, весу, весам, вес, весы, весом, весами, весе, весах 2. вес, веса, веса, весов, весу, весу, весам, вес, веса, весом, весами, весе, весах Грамматический словарь Зализняка
- вес — • большой
Словарь русской идиоматики
Источник статьи: http://gufo.me/dict/physics/%D0%92%D0%95%D0%A1
Формула для измерения веса тела
Мы часто употребляем фразы наподобие: «Пачка конфет весит 250 грамм» или «я вешу 52 килограмма». Использование таких предложений происходит автоматический. Но что такое вес? Из чего он складывается и как его посчитать?
Для начала нужно понять, что неправильно говорить: «Этот предмет весит Х килограмм». В физике существует два разных понятия – масса и вес. Масса измеряется в килограммах, граммах, тонах и так далее, а вес тела рассчитывается в ньютонах. Поэтому, когда мы говорим, например, что мы весим 52 килограмма, мы на самом деле имеем в виду массу, а не вес.
Вес в физике
Масса – это мера инертности тела. Чем тело обладает большей инертностью, тем больше времени понадобится, чтобы придать ему скорость. Грубо говоря, чем выше значение массы, тем тяжелее сдвинуть предмет. В международной системе единиц массу измеряют в килограммах. Но её также измеряют и в других единицах, например;
- унция;
- фунт;
- стоун;
- американская тонна;
- английская тонна;
- грамм;
- миллиграмм и так далее.
Когда мы говорим один, два, три килограмма, мы сравниваем массу с эталонной массой (прообраз которой находится во Франции в МБМВ). Масса обозначается m.
Вес – это сила, которая действует на подвес или опору за счёт предмета, притягиваемого силой тяжести. Это векторная величина, а значит у него есть направление (как и у всех сил), в отличие от массы (скалярная величина). Направление всегда идёт в центр Земли (из-за силы тяжести). Например, если мы сидим на стуле, сиденье которого располагается параллельно Земле, то вектор силы направлен строго вниз. Вес обозначается P и рассчитывается в ньютонах [Н].
Если тело находится в движении или покое, то сила тяжести (Fтяж), действующая на тело, равна весу. Это справедливо, если движение происходит вдоль прямой линии относительно Земли, и оно имеет постоянную скорость. Вес действует на опору, а сила тяжести на само тело (которое располагается на опоре). Это разные величины, и независимо от того, что они равны в большинстве случаев, не стоит их путать.
Сила тяжести – это результат притяжения тела к земле, вес – воздействие тела на опору. Так как тело изгибает (деформирует) опору своим весом, возникает ещё одна сила, она называется сила упругости (Fупр). Третий закон Ньютона гласит, что тела взаимодействуют друг с другом с одинаковыми по модулю силами, но разными по вектору. Из этого следует, что для силы упругости должна быть противоположная сила, и эта она называется – сила реакции опоры и обозначается N.
По модулю |N|=|P|. Но так как эти силы разнонаправленные, то, раскрывая модуль, мы получим N= — P. Именно поэтому вес можно измерить динамометром, который состоит из пружинки и шкалы. Если подвесить груз на это устройство, пружинка растянется до определённой отметки на шкале.
Как измерить вес тела
Второй закон Ньютона гласит, что ускорение равно силе, делённой на массу. Таким образом, F=m*a. Так как Fтяж равна P (если тело находится в покое или движется по прямой (относительно Земли) с одинаковой скоростью), то и Р тела будет равняться произведению массы и ускорения (P=m*a).
Мы знаем, как найти массу, и знаем, что такое вес тела, осталось разобраться с ускорением. Ускорение – это физическая векторная величина, которая обозначает изменение скорости тела за единицу времени. Например, объект движется первую секунду со скоростью 4 м/с, а на второй секунде его скорость увеличивается до 8 м/с, значит, его ускорение равняется 2. По международной системе единиц ускорение рассчитывается в метрах на секунду в квадрате [м/с 2 ].
Если поместить тело в специальную среду, где будет отсутствовать сила сопротивления воздуха – вакуум, и убрать опору, то объект начнёт лететь равноускоренно. Название этого явления — ускорение свободного падения, которое обозначается g и рассчитывается в метрах на секунду в квадрате [м/с 2 ].
Интересно, что ускорение не зависит от массы тела, а значит если мы кинем листок бумажки и гирю на Земле в специальных условиях, при которых отсутствует воздух (вакуум), то эти предметы приземлятся в одно и то же время. Так как листок имеет большую площадь поверхности и относительно маленькую массу, то для того чтобы упасть, ему приходятся сталкиваться с большим сопротивлением воздуха. В вакууме такого не происходит, и поэтому перо, листок бумаги, гиря, пушечное ядро и другие предметы будут лететь с одной и той же скоростью и упадут в одно время (при условии, что они начнут лететь в одно и то же время, и их первоначальная скорость будет равняться нулю).
Так как Земля имеет форму геоида (или по-другому эллипсоида), а не идеального шара, то и ускорение свободного падения в разных участках Земли разное. Например, на экваторе оно равно 9,832 м/с 2 , а на полюсах 9,780 м/с 2 . Это происходит потому, что на некоторых участках Земли расстояние до ядра больше, а на некоторых меньше. Чем ближе объект находится к центру, тем сильнее он притягивается. Чем объект дальше, тем сила тяжести меньше. Обычно, в школе округляют это значение до 10, это делается для удобства расчётов. Если же необходимо измерить более точно (в инженерном или военном деле и так далее), то берут конкретные значения.
Таким образом, формула для расчёта веса телу будет выглядеть следующим образом P=m*g.
Примеры задач для расчёта веса тела
Первая задача. На стол положили груз массой 2 килограмма. Каков вес груза?
Для решения этой задачи нам понадобится формула по расчёту веса P=m*g. Мы знаем массу тела, а ускорение свободного падения примерно составляет 9,8 м/с 2 . Подставляем эти данные в формулу и получим P=2*9,8=19,6 Н. Ответ: 19,6 Н.
Вторая задача. На стол положили парафиновый шарик, объёмом 0,1 м 3 . Каков вес шарика?
Эту задачу необходимо решать в следующей последовательности;
- Для начала нам надо вспомнить формулу веса P=m*g. Ускорение нам известно – 9,8 м/с 2 . Осталось найти массу.
- Масса рассчитывается по формуле m=p*V, где p – это плотность, а V – объём. Плотность парафина можно посмотреть в таблице, объём нам известен.
- Необходимо подставить значения в формулу, для нахождения массы. m=900*0,1=90 кг.
- Теперь подставляем значения в первую формулу, для нахождения веса. P=90*9,9=882 Н.
Видео
В этом видео уроке разбирается тема — сила тяжести и вес тела.
Источник статьи: http://liveposts.ru/articles/education-articles/fizika/formula-dlya-izmereniya-vesa-tela
